磁芯线圈传感器的应用

发布时间：

2023-07-16

磁芯线圈传感器的应用

感应线圈传感器用于磁测量已经有很多年历史．磁芯的磁导率受外界磁场和温度影响比较大，呈现非线性特征，因此传输函数比较复杂．这些影响可以通过正确设计磁芯的尺寸来降低．磁芯线圈的设计也比较困难，线圈的绕制方法可以显著影响传感器的电容．磁芯的制造工艺严重影响着磁芯传感器性能．

商业化磁芯线圈传感器产品及发展趋势

目前我国所用的磁芯线圈传感器基本都是由国外进口，主要由以下几个公司生产：加拿大Pheonix公司，乌克兰Lviv Centreof Institute ofSpaceResearch，德国Metronix公司，美国Zonge公司．

磁芯传感器的发展趋势是高灵敏度、宽带宽、低噪声、高稳定性、小型化，并能实现三分量观测．为了得到高灵敏度传感器，接收线圈一般是多匝的，存在很强的自感和互感，阻、容、感抗等参数的不匹配将导致接收信号的畸变，尤其在接收带宽较大的情况下，接收信号畸变更甚．通常的解决方案是首先标定出在已知标准信号激励下接收信号的畸变大小，再通过优化补偿电路设计或算法来校正畸变．

低噪声需要从传感器材料和电路两方面考虑．尽可能选用热噪声小的材料和高性能电子器件．传感器需要满足野外复杂的观测环境，保障在一40～40。

野外条件下能正常稳定的工作，并具有很好的防水性能，稳定性一定要高．国产野外用光缆、电缆及接插件产品较少，而且存在体积大、重量重、强度差等缺点，希望国内厂家能在材料和工艺上有所改进．也可以考虑实现与接收装置的无线通讯和数据传输．

由于感应线圈传感器的输出信号并不是依赖于磁感应强度B，而是依赖于磁感应强度的变化率dB／dt，因此，输出信号是与频率相关的，需要在传感器之后连接积分电路，这样就带来了额外的误差．输出电路有两种方式：数字积分电路和I／V转换电路．尽管前者获得了广泛的应用，但后者由于其应用简单和良好的动态范围也常常被选择．

传感器的测试和标定是传感器设计的关键步骤．测试环境要求比较高，尤其在噪声测试和漂移测试时，需要在一个剩余磁场非常低的磁屏蔽室内进行．通常的磁屏蔽室是使用多层坡莫合金或无定形材料构成．灵敏度和三分量轴的正交性测试需要精确的参考磁力仪、精确的标定线圈和稳定的电流源．标定系统的控制和处理也是一项相当大的工程，是一个与度量衡相关的复杂系统．

磁芯线圈加工厂家

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